Arvelighed og variabilitet repræsentererer de grundlæggende betingelser for den evolutionære proces. Begge disse modsatte træk er uadskillelige og er en del af egenskaberne ved alle levende organismer. Næsten hele historien om biologisk videnskab har været baseret på studiet af interaktionen og betydningen af disse funktioner. Selv i det antikke Grækenland blev der gjort forsøg på at forstå organismernes mangfoldighed. Platon, Anaximenes, Heraclitus og mange andre hævdede, at alt i naturen ændres som et resultat af en intern kamp. Hvilke mønstre af variation og arvelighed findes? Dette spørgsmål er længe blevet undersøgt af mange forskere.
Stabile egenskaber hos levende organismer
Selv i oldtiden var der antagelser omvariation og arvelighed, der er forbundet med levende ting. Opmærksomheden blev henledt til, at der under reproduktion fra generation til generation transmitteres et antal træk, der er typiske for en given art. Dette blev kaldt arvelighed.
Sammen med dette mellem repræsentanter for den samme artder er nogle forskelle, der er blevet kaldt variabilitet. Mønterne for arvelighed og variabilitet blev allerede brugt til at skabe andre racer af dyr og plantesorter takket være G. Mendel, som efter mange eksperimenter var i stand til at beskrive dem. I 1900 begynder en ny videnskab at udvikle sig - genetik, der studerer lovgivningen i disse to grundlæggende egenskaber ved organismer.
Genetik koncept
Arvelighed er et sæt egenskaber,hvilke organismer gentager fra generation til generation. En særlig rolle gives her til fysiologi, kemisk sammensætning, ekstern struktur og arten af metaboliske processer i organismer. Variabilitet er et fænomen, der er modsat arvelighed og udtrykkes i en ændring i et kompleks af egenskaber eller dannelsen af nye egenskaber i organismer af samme art. Kombinationen af disse to egenskaber bidrager til evolution, hvilket resulterer i, at der dannes nye træk hos individer, som bevares i den næste generation.
Et stort antal nye funktioner fører tildannelsen af nye arter. Derfor er genetik rettet mod at studere mønstre for variation og arvelighed for at forstå udviklingen af evolutionen, skabe nye typer levende organismer, der er mere tilpasset til konstant skiftende miljøforhold.
Variabilitet og dens mønstre
I genetik er det sædvanligt at skelne mellem arvelig(genotypisk) og modifikationsvariation. Genotypisk variabilitet er kendetegnet ved ændringen i træk, der sætter genotypen, og som vedvarer i flere generationer. Ikke-arvelig variation er kendetegnet ved de ændringer i træk, der er forårsaget af indflydelsen fra det ydre miljø og arves fra forældre til afkom. Det vedrører ikke den arvelige base af organismen - genotypen - men er tilbøjelig til at blive overført.
Regelmæssigheder for ændringsvariabilitetligger i, at det har en gruppeorientering. I alle repræsentanter af en bestemt type bidrager miljømæssige forhold til forekomsten af lignende ændringer. Modifikationer har en retning, i modsætning til mutationer, følger de et mønster, så de kan forudsiges. For eksempel med blade, der blomstrer på træer, var lufttemperaturen om natten negativ, som et resultat af dette om morgenen får de alle en rødlig farvetone. Takket være ændringer har enkeltpersoner et passende svar på ændringer i miljøfaktorer, så de tilpasser sig hurtigt for at overleve og efterlade afkom.
Reaktionshastigheder
Ikke-arvelig variabilitet adlydermønstre. De statistiske mønstre for modifikationsvariabilitet er, at dens grænser afhænger af genotypen, de kaldes reaktionsnormer (RR). Det har grænser for hvert af tegnene. En smal NR bestemmer de tegn, som levedygtigheden af organismen afhænger af, og en bred NR spiller en vigtig rolle i redningen af arten.
Individet arver sandsynligvis hans evnesgenotype på grund af interaktion med miljøet for at skabe en bestemt fænotype. Også de statistiske mønstre for ikke-arvelig variabilitet bestemmer tilstedeværelsen af træk, der næsten fuldstændigt bestemmer genotypen. For eksempel antallet af lemmer, placeringen af øjnene osv.
Bestemmelsen af kvantitative egenskaber er påvirket afmiljøets indvirkning. For at undersøge variationen i et bestemt træk udarbejder genetikere en såkaldt variationsserie, der består af successive kvantitative indikatorer for et bestemt træk, som er arrangeret i stigende eller faldende rækkefølge. Længden af en sådan serie indikerer grænserne for ikke-arvelig variation, det afhænger af stabiliteten af miljøforholdene.
Kroppen er en åben struktur,arvelighed realiseres her gennem interaktionen mellem genotypen og det ydre miljø. Repræsentanter for de samme genotyper under forskellige miljøforhold kan danne forskellige fænotyper.
Arvelig variation
Arvelig er opdelt i mutations (MI) ogkombineret (CI). Det er her de grundlæggende love om variation træder i kraft. CI er kendetegnet ved det faktum, at når parring af kønsceller, der adskiller sig fra hinanden i genotype, vises nye genotyper, som forældrene ikke havde. For eksempel gentager børn aldrig helt deres forældre, de får en genotype, der består af en kombination af gener fra to forfædre. Dette sker på fire måder. Den første måde er adskillelsen af kromosomer under reduktion af celledeling, den anden er den fysiske udveksling af kromosomer i meiose, og den tredje måde er ufrivillige kombinationer af gameter under befrugtning, og den sidste er interaktionen mellem gener.
Mutationsarv
Mutationer er reinkarnationergenotype, herunder hele kromosomer eller individuelle gener, der opstår tilfældigt og er vedvarende. De er store (albinisme, kortnæse osv.) Og små. De er også opdelt i flere typer: genomiske, kromosomale og genmutationer.
Genom- og kromosommutationer
Denne type mutation er kendetegnet ved en ændringantallet af kromosomer. Hos nogle individer observeres polyploidi - en ændring i et flere antal kromosomer. Så i sådanne organismer gentages kromosomsættet i cellerne ikke to, men meget flere gange. Dette sker som et resultat af en krænkelse af strømmen af mitose eller meiose, når delingskæden ødelægges, dobbeltkromosomerne adskiller sig ikke, men forbliver inde i cellen, hvilket resulterer i, at gameter med et dobbelt sæt information dannes . Hvis en sådan gamete fusionerer med en normal, vil afkomene have et tredobbelt antal kromosomer.
På dette er variationens mønstre ikkeer opbrugt. Det sker, at en person har en omlægning af kromosomer. Nogle af dens sektioner ændrer deres position, de går enten tabt eller fordobles. Sådan muteres kromosomerne.
Genmutationer
Denne type mutation er forbundet med en ændring i sammensætningeneller rækkefølgen af nukleotider i et gen. Det kan gå tabt eller erstattes af et andet, og dannelsen af et ekstra nukleotid kan også observeres. Sådanne mutationer fører til standsning af genet, hvilket resulterer i, at bestemt RNA og protein ikke vises, eller proteinet får andre egenskaber, hvilket fører til en ændring i fænotypen. Genmutationer er meget vigtige, fordi de skaber nye alleler.
Somatiske og generative mutationer
Regelmæssighederne i organismernes variabilitet ligger også i det faktum, at nogle mutationer kun forekommer i reproduktive celler, derfor dannes fænotyper kun hos afkom. De kaldes generative.
I celler kan somatiske mutationer ogsåform. I dette tilfælde overføres de ikke til afkom under reproduktion. Men hvis reproduktion er aseksuel, kan mutationer overføres til afkom. De kaldes somatiske.
Egenskaber for mutationer
Mutationer har tendens til vedvarende at blive transmitteret afarv. Deres betydning i udviklingsprocessen er meget stor. Variationsmønstrene er, at kun arvelige mutationer kan overføres til fremtidige generationer, hvis de reproducerer og overlever med disse træk.
Alle ændringer kan forårsages både eksternt,og interne faktorer. Temperaturspring, celleforsinkelse, indflydelse af forskellige stoffer, ultraviolet stråling - alt dette kan fremkalde mutationer i DNA og endda kromosomer.
Ændringer vises pludselig i noglei tilfælde er dette skadeligt for kroppen, da de forstyrrer genotypen, som har været etableret i lang tid. Mutationer har ingen retning, de kan gentages, og ethvert gen kan gennemgå en ændring, hvilket fører til transformation af både små og vitale tegn. En og samme miljøfaktor kan føre til en række ændringer, som det næsten er umuligt at forudse. Derfor er genetik af stor betydning for os i dag, mønstre af variation og arvelighed spiller en væsentlig rolle i udviklingsprocessen.
Således bærere af arveligeinformation er gener. I dette tilfælde er et bestemt gen ansvarlig for visse egenskaber. Sidstnævnte bestemmer enhver organismens kvalitet: fysiologisk, biokemisk eller morfologisk. Ved denne kvalitet skelnes det ene levende væsen fra det andet. Et kompleks af gener kaldes en genotype, og et kompleks af funktioner kaldes en fænotype.
Der er visse mønstre i naturenvariabilitet og arvelighed, som levende organismer tilpasser sig hurtigt skiftende miljøforhold. Mutationer kan dannes i forskellige dele af DNA, påvirke gener og kromosomer. Som et resultat har vi en enorm klassifikation af levende organismer.
